确定恒星质量黑洞的宇宙学增长参数

最近有研究提出黑洞（BH）可能随时间增长，使其质量与宇宙学尺度因子成正比，幂次为 $n$，并对椭圆星系中的超大质量黑洞给出 $n \approx 3$ 的建议值。在此，我们利用 X 射线双星中恒星质量黑洞的质量与年龄来检验这些预测。我们进行了两组检验以评估 $n$ 的相容取值。首先，我们假设没有任何致密天体在标志着中子星与黑洞边界的 Tolman-Oppenheimer-Volkof 极限之上增长。我们表明，若 $n=3$ 成立，则一半的黑洞诞生时质量将低于该极限。若 $n=3$ 成立，所有黑洞都诞生于该极限之上的可能性在 $4\,\sigma$ 水平被排除。在第二组检验中，我们假设黑洞在形成时的质量在宇宙历史中保持不变。我们将最年轻、尚未来得及增长的黑洞的质量分布与其较年老的对应体进行比较。分布对 $n = -0.9^{+1.3}_{-4.6}$ 相容，而 $n=3$ 在形式上以 87% 置信度被排除。这一结果可能存在偏差，因为大质量黑洞往往拥有大质量伴星。对此偏差进行修正后得到 $n\approx 0$。因此我们可得出结论：尽管我们的结果并未明确排除 $n=3$ 的黑洞标度关系，但表明 $n=0$ 与数据更为一致。